Солнечная энергия

Солнечная энергия

Солнечные панели электростанции

Что такое солнечная энергия?

Основным источником всей энергии на планете Земля является солнце . Солнечная энергия - это энергия, вырабатываемая непосредственно из Солнечный свет . Солнечная энергия может использоваться для тепловая энергия или преобразованы в электрическую энергию.

Возобновляемая энергия

Когда мы используем солнечную энергию, мы не используем какие-либо ресурсы Земли, такие как уголь или нефть. Это делает солнечную энергию возобновляемым источником энергии. Солнечная энергия также является чистой энергией, не вызывающей большого загрязнения окружающей среды.

Солнечная энергия для тепла



Солнечная энергия может использоваться для обогрева домов и других построек. Иногда солнечная энергия для отопления может быть пассивной. Это когда нет никаких механических компонентов, используемых для перемещения тепла. Пассивное отопление помогает согревать дома зимой, нагревать бассейны и даже согревает нашу машину, когда мы паркуем ее на улице (что приятно зимой, но не так сильно в жаркий летний день).

Активный нагрев - это когда есть механические компоненты, которые помогают перемещать тепло. Солнце можно использовать для нагрева воды или воздуха, которые затем циркулируют по всему зданию, чтобы обеспечить равномерное тепло во всех комнатах.

Солнечная энергия для электричества

Когда большинство из нас думает о солнечной энергии, мы думаем о солнечных элементах, которые превращают солнечные лучи в электричество. Солнечные элементы также называют фотоэлектрическими элементами. Слово «фотоэлектрические» происходит от слова «фотоны», которые представляют собой частицы, составляющие солнечный свет, а также от слова «вольт», которое является мерой электричества.

Сегодня солнечные элементы обычно используются в небольших портативных устройствах, таких как калькуляторы и наручные часы. Они становятся все более популярными для зданий и домов, поскольку становятся более эффективными. Солнечные элементы хороши тем, что их можно разместить на крыше здания или дома, не занимая лишнего места.

Солнечные батареи на доме
Солнечные батареи в доме, используемом для производства электричества

Как работают солнечные батареи?

Солнечные элементы преобразуют энергию фотонов солнца в электричество. Когда фотон попадает в верхнюю часть ячейки, электроны притягиваются к поверхности ячейки. Это вызывает образование напряжения между верхним и нижним слоями ячейки. Когда электрическая цепь образуется в верхней и нижней части ячейки, ток будет течь, питая электрическое оборудование.

Для питания здания или дома требуется много солнечных батарей. В этом случае несколько солнечных элементов соединены в большой массив элементов, которые могут производить больше общей энергии.

История солнечной энергетики

Фотоэлектрический элемент был изобретен в 1954 году исследователями Bell Labs. С тех пор солнечные элементы использовались в небольших предметах, таких как калькуляторы. Они также были важным источником энергии для космических кораблей и спутников.

Начиная с 1990-х годов правительство финансировало исследования и предлагало налоговые льготы людям, использующим чистую и возобновляемую энергию, такую ​​как солнечная энергия. Ученые добились прогресса в эффективности солнечных элементов. Сегодня солнечные элементы имеют КПД от 5 до 15%, что означает, что большая часть энергии солнечного света тратится впустую. Они надеются достичь 30% или выше в будущем. Это сделает солнечную энергию гораздо более экономичной и жизнеспособной альтернативой энергии.

Есть ли недостатки у солнечной энергии?

Солнечная энергия имеет два основных недостатка. Одним из недостатков является то, что количество солнечного света в определенном месте меняется в зависимости от времени суток, погоды и времени года. Другой недостаток заключается в том, что при современных технологиях требуется много дорогих фотоэлектрических элементов для производства приличного количества электроэнергии.

Интересные факты о солнечной энергии
  • Крупнейшие в мире солнечные тепловые электростанции расположены в штате Калифорния.
  • Многие крупные фотоэлектрические станции строятся по всему миру. Некоторые из самых крупных находятся в Китае, Канаде и США (Невада).
  • Если бы только 4% пустынь мира были покрыты фотоэлектрическими элементами, они могли бы обеспечивать всю мировую электроэнергию.
  • Многие думают, что по мере того, как солнечные панели станут более эффективными и менее дорогими, они станут стандартным элементом новых домов и зданий.
  • В 1990 году самолет на солнечных батареях пролетел через Соединенные Штаты без топлива.
  • Альберт Эйнштейн получил Нобелевскую премию в 1921 году за исследования в области фотоэлектрической энергии.